油井腐蚀原因分析及预防方法

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油井腐蚀因素

油井腐蚀因素

石油的开采是油田生产中的重要环节,而油井管柱的腐蚀是严重影响油田正常生产的主要原因之一。

对造成油井腐蚀的主要因素进行系统而细致的分析和研究,具有十分重要的现实意义。

1 溶解气体的影响1.1 CO2的影响CO2腐蚀最典型的特征是呈现局部的点蚀、轮癣状腐蚀和台面状坑蚀。

其中,台面状坑蚀的穿孔率很高,通常腐蚀速率可达3~7 mm·a-1,无氧时,腐蚀速率可达20mm·a-1。

研究表明,CO2腐蚀与其所处环境中的温度、分压、流速有关,其中分压起着决定性作用。

当温度一定时,CO2气体的分压愈大,材料的腐蚀愈快;这是由于当CO2分压高时,促进了碳酸的电离和H+浓度的升高,因H+的去极化作用而使腐蚀加速。

温度也是CO2腐蚀的重要参数。

在60℃附近,CO2腐蚀在动力学上存在着较大变化。

根据温度对腐蚀特性的影响,把铁的CO2腐蚀划为三类:(1)温度<60℃,腐蚀产物膜FeCO3软而无附着力,金属表面光滑,均匀腐蚀;(2)100℃附近,高的腐蚀速率和严重的局部腐蚀(深孔),腐蚀产物层厚而松,形成粗结晶的FeCO3;(3)150℃以上,形成细致、紧密、附着力强的FeCO3和Fe3O4膜,腐蚀速率降低。

1.2 H2S的影响溶解于水中的H2S具有较强的腐蚀性。

碳钢管线或设备在含有H2S的介质中会发生氢去极化腐蚀,碳钢的阳极产物铁离子与硫离子相结合生成硫化亚铁,介质中的硫化氢还有更严重的腐蚀破坏形式,能使金属材料破裂,这种破裂在低应力状态下就可发生,甚至在很低的拉应力下就可能发生晶间应力腐蚀开裂。

当酸性溶液中含有H2S时,pH值和H2S的浓度存在协同效应,即溶液酸性越强,H2S浓度越大,腐蚀速率越快,同时,由于H2S的吸附和电催化作用,油管钢自腐蚀电位负移,钝化电位正移,致使油管钢难以钝化且不易维持钝化状态,最终导致油管钢更易被腐蚀。

对于H2S和CO2共存的体系,往往从H2S腐蚀破坏着手考虑防护措施。

Dunlp等根据腐蚀产物的溶解度和电离常数指出,当CO2和H2S分压之比小于500时,FeS仍将是腐蚀产物膜的主要成分,腐蚀过程仍受H2S控制。

油井井筒腐蚀结垢的治理对策

油井井筒腐蚀结垢的治理对策

油井井筒腐蚀结垢的治理对策摘要:油井井筒腐蚀结垢是影响油井生产的重要问题之一,会导致油井效率下降、维护成本增加甚至停井等问题。

油井井筒腐蚀结垢对于石油开采过程产生了多方面的危害,涉及到产量、成本、设备、环境和健康等方面。

因此,加强对井筒腐蚀结垢的预防和处理至关重要,可通过定期检测、选择合适的防腐措施、优化生产工艺等手段来降低这些危害的发生和影响。

关键词:油井井筒;腐蚀结垢;机理;对策;1油井井筒腐蚀结垢的危害(1)减少产能和产量:油井井筒腐蚀结垢会导致管道内部截面积减小,液体和气体的流动受到限制,从而降低了油井的产能和产量。

(2)增加生产成本:井筒腐蚀结垢导致管道内壁变得粗糙,增加了管道摩擦阻力,使泵送液体和气体需要更高的功耗。

此外,清除结垢的过程也需要额外的人力、设备和化学品,进一步增加了生产成本。

(3)加剧设备损坏:井筒腐蚀结垢会使管道内部氧化腐蚀加剧,导致管道脆化、开裂和漏损,甚至可能发生严重的泄漏事故。

这不仅影响石油设备的寿命,还会造成环境污染和人身伤亡的风险。

(4)阻塞管道:结垢物质在井筒内逐渐积聚并增大,可能导致油井管道部分或完全被堵塞。

阻塞会使油气无法顺利流出,影响油井的生产和开采效率。

(5)削弱井筒完整性:井筒腐蚀结垢会破坏井筒的完整性,导致管道失去原有的强度和稳定性,增加了油井的运营风险,甚至可能引发油井套坏等严重事故。

2油井井筒腐蚀结垢机理分析2.1油井井筒腐蚀原因分析(1)化学腐蚀:化学腐蚀是由于介质中存在腐蚀性成分,如酸性物质、硫化氢、二氧化碳等,导致井筒金属结构遭受腐蚀。

酸性物质如硫酸、盐酸等可以直接腐蚀金属;硫化氢和其他硫化物会与金属表面形成硫化物,造成腐蚀;二氧化碳溶解在水中会形成碳酸,进而引起腐蚀。

(2)电化学腐蚀:电化学腐蚀是通过电化学反应引起的腐蚀现象。

井筒内的金属材料作为电极,在介质中形成电化学反应。

例如,当金属处于潮湿环境中时,形成的湿润电池会导致金属发生腐蚀。

油井的腐蚀原因与防护措施研究

油井的腐蚀原因与防护措施研究

油井的腐蚀原因与防护措施研究摘要:随着油田的持续开发,油井综合含水逐年上升,目前采油厂处于高含水开发生产阶段,综合含水达到94.3%。

由于后期含水上升,同时受高矿化度、管杆材质等综合因素影响,油井腐蚀现象日趋严重。

油井腐蚀是指井下金属设备与产出液直接接触形成腐蚀电池而产生的腐蚀现象,能够造成管漏、杆断、泵漏而躺井。

随着油管配套的完善,井筒腐蚀问题逐步向抽油杆与抽油泵上转移,其中腐蚀杆断的井数和比例都逐年升高。

油井腐蚀现象是多因素交互作用下的结果,因此,对其形成的原因、腐蚀的程度及防腐的措施进行全方位的把控相当困难。

因此加强油井的腐蚀原因与防护措施研究至关重要。

关键词:油井;腐蚀;机理分析;防腐措施1油井腐蚀研究现状腐蚀是材料与环境反应引起的材料破坏与变质,它存在于各行各业,引起经济损失也是引人注目的。

腐蚀是造成石油工业中金属设备的主要原因之一,它加剧了设备及管道的损坏和人员伤亡,造成了石油生产中停工、停产和跑、冒、滴、漏等事故;并且污染环境,损害人民健康;导致产品流失,增加了石油产品的成本,有的已影响正常的石油生产。

我国很早便开始着手对油气田井下油管的腐蚀展开研究,主要包括腐蚀的环境、影响因素及防腐措施等几个方面。

王明辉等人通过室内实验,针对某油井中的套管在H2S与CO2共存条件下的腐蚀情况开展了研究,精确评估了管材的使用寿命。

贺海军等人结合灰色关联法,对油井套管开展了防腐模拟评价室内实验,通过定量分析管材的安全服役寿命对其进行了优选。

赵健等人提出了深层油井管材阴极保护计算公式,通过计算和推导得出,在一定的误差范围内,这种计算方法能够为深层油井管材保护提供可靠的数据,具有一定的实用性和可靠性。

当前,我国对不同储层物性油田的腐蚀问题进行了大量的研究,在防腐技术方面已相当成熟,当然,这只是油井防腐万里长征的第一步,要想真正意义上把油井防腐工作搞扎实,必须对其腐蚀的影响因素、腐蚀环境、形成原因及腐蚀监控等相关工艺技术进行更深人的分析和研究。

油井管腐蚀穿孔失效分析

油井管腐蚀穿孔失效分析

油井管腐蚀穿孔失效分析摘要:油井井筒腐蚀是指油井井筒内壁被化学物质侵蚀而导致的损坏。

油井井筒是油井的重要组成部分,它是将油井表面与油层地下连接的管道,负责将钻井液、油层水、油气等物质输送到地面,同时也承受着来自地下油层的高压力、高温度等严酷环境,因此,井筒内壁的腐蚀问题是油井开采过程中不可避免的难题。

关键词:油井管;腐蚀;原因分析;防腐措施前言在油田多年的勘探开发过程中,由于历史原因,某些区块的一些地下设备和设施没有得到妥善保护,导致井筒、油管和油杆腐蚀严重。

油田油井发生腐蚀、穿孔和破裂,油田使用的金属设备和设施的腐蚀是由金属材料与周围环境的相互作用引起的。

尤其是对井筒套管的损坏。

影响金属材料腐蚀行为的因素很多,既与金属本身的因素有关,也与腐蚀环境有关。

了解金属材料的腐蚀有助于解决油田生产中的腐蚀问题,阐明影响腐蚀的主要因素,并对其进行分析。

这对油田的防腐工作具有重要意义。

1油井井筒腐蚀的原因分析1.1酸性介质的侵蚀油井开采过程中会产生一些酸性介质,如HCl、HF、H2S等化学物质,这些物质容易对井筒内壁产生腐蚀作用,导致井筒内壁的金属材料受损。

此外,油井开采过程中也会使用酸洗井筒的方法,虽然能够清除井筒内的垢层和沉积物,但也会进一步加剧井筒内壁的腐蚀。

1.2氧化腐蚀油井开采过程中,空气和水分都会进入井筒内,这些物质容易与井筒内壁的金属材料发生氧化反应,形成氧化膜,进而导致井筒内壁的腐蚀。

此外,高温下的氧化反应也会加速井筒内壁的腐蚀。

1.3电化学腐蚀油井井筒内的金属材料容易与地下水和油气形成电化学腐蚀环境,导致井筒内壁的金属材料发生电化学腐蚀。

此外,由于油井井筒内的金属材料具有不同的电位,也会形成电化学腐蚀环境,导致井筒内壁的金属材料受损。

1.4细菌腐蚀油田油井采出液中,含有很多的硫酸盐还原菌(SRB)、铁细菌、硫细菌等菌种,此类菌种长期潜伏在地层水和岩石中,当开采油层产生全新环境,有利于细菌生长时,这些菌种就会快速大量的繁殖。

油井的腐蚀和防护

油井的腐蚀和防护
油井的腐蚀和防护
制作:杨昌文
何明远
李桃 钟萧 王超
一、腐蚀的类型
油井设备和构件的失效形式分为三大类: 1、磨损 2、腐蚀 3、断裂 介质特点为高温、高压、高含水量、高 矿化度、高氯离子含量。 腐蚀类型为CO2-H2S-O2-H2O腐蚀。 腐蚀形式分为均匀腐蚀和局部腐蚀两大 类,局部腐蚀形态有孔蚀、台地腐蚀、 氢脆型应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳
原油特性
缓蚀作用
H2S腐蚀的 影响因素
H2S浓度: 浓度越高腐 蚀速率越快, 呈线性关系
pH值:pH值 <6时腐蚀速率 很快;pH>6时 腐蚀速率降低
温度:温度 升高,促进 腐蚀进行。
腐蚀的机理
CO2腐蚀机理
CO2腐蚀是由于CO2气体溶于水生成碳酸而引起电 化学反应导致石油管材发生腐蚀.在相同pH值下, 由于CO2的总酸度比盐酸高,因此它对钢铁的腐蚀 比盐酸严重。
遭受二氧化碳腐蚀的油井管材
在H2S/COБайду номын сангаас作用下被腐蚀的油 管
二氧化碳腐蚀影响 因素
温 度
环境因素
分 压
pH值 介质成分 成 分
二 氧 化 碳 腐 蚀 影 响 因 素
腐蚀产物膜的特性
材料因素
组 织 多项流体冲刷作用
腐 蚀 形 态、 速 率
腐蚀产物膜的破坏
力学-化学因素
加速传质过程 含水率
原油
H2S腐蚀机理
硫化氢给油、气田设备带来的主要危害不在于增加 钢铁的腐蚀速度,而是加剧钢的渗氢作用,从而导 致氢脆,使设备腐蚀破裂。
C02/H2S腐蚀机理
CO2的存在对腐蚀起促进作用,CO2相对含量的增 加导致腐蚀形态逐步转化为以CO2为主导因素,增 加酸性气田防腐难度。 H2S的存在既能通过阴极反应加速CO2腐蚀,又能 通过FeS沉淀减缓腐蚀。

油井的腐蚀及防护技术

油井的腐蚀及防护技术

增加,对晶格界面的压力不断增高,最后导致界面开 裂,形成氢鼓泡,其分布平行于钢板表面。氢鼓泡的 发生并不需要外加应力。 氢致开裂(HIC)是由于在钢的内部发生氢鼓泡区 域,当氢的压力继续增高时,小的鼓泡裂纹趋向于相 互连接,形成阶梯状特征的氢致开裂。氢致开裂的发 生也无需外加应力。
硫化物应力腐蚀开裂(SSCC) 也叫电化学失重腐蚀, 是湿硫化氢环境中产生的氢原子渗透到钢的内部,溶解 于晶格中,导致氢脆,在外加应力或残余应力作用下形 成开裂。它通常发生在焊道与热影响区等高硬度区。 应力导向氢致开裂(SOHIC)是在应力引导下, 在夹杂物与缺陷处因氢聚集而形成成排的小裂纹沿着 垂直于应力的方向发展。它通常发生在焊接接头的
油井的腐蚀及防护技术
目 录
第一部分:腐蚀的危害 第二部分:腐蚀的基本原理 第三部分:金属腐蚀的防护
一、 腐蚀的危害 金属腐蚀是指金属表面与周围介质发生化学 或电化学反应而遭到破坏的现象 工业发达国家由于腐蚀造成的损失约占国民 经济生产总值的2%-4%。目前美国每年的腐 蚀经济损失已高达3000亿美元。 在我国的管道事故中,腐蚀造成破坏约占 30%;我国东部油田管线腐蚀穿孔2万次/年, 更换管线400km/年。
2、金属腐蚀的原理 根据与环境作用不同,金属腐蚀的因素有:(1) 溶解氧的存在:主要是金属表面与水接触时而 在溶解氧作用下产生的电化学腐蚀。
Fe 2H2O Fe
2e 2+
Fe(O H )2 + 2OH 2H

+

在酸性介质中
Fe Fe H O 2H 2 O 2 2
Fe
2+ 2+ Fe
阳极 反应 阴极 反应
垦西油田采油井井下工具的腐蚀主要表现为油管漏、

油田注水系统腐蚀原因及对策

油田注水系统腐蚀原因及对策

油田注水系统腐蚀原因及对策一、腐蚀原因油田注水系统是指利用地面或井下设备,将天然水源(如海水、湖水或地下水)注入油田地层,以提高油井产能,延长油田的生产寿命。

由于水中含有的溶解氧、硫酸盐等物质,以及地层中存在的含硫化氢或二氧化碳等物质,油田注水系统容易发生腐蚀问题。

1. 溶解氧腐蚀水中的溶解氧是腐蚀的主要推动力之一。

当水中的溶解氧浓度较高时,容易与金属表面发生氧化反应,形成氧化膜,并导致金属的腐蚀。

特别是在注水管道、泵浦和阀门等设备中,由于水的流动速度较快,氧分子与金属表面的接触面积增大,腐蚀风险也相应增加。

2. 硫化氢腐蚀含有硫化氢的水源,如含硫的地下水或天然水源中的硫化氢,容易引起金属腐蚀。

硫化氢在水中可以形成硫化物,通过与金属表面反应,降低金属的电化学稳定性,导致金属的腐蚀。

在油田注水系统中,由于水源的不同和地层中含砷氢的情况,硫化氢腐蚀风险较大。

3. 二氧化碳腐蚀地层中的二氧化碳相对溶解度较高,容易在注水过程中被携带到地面设备中,引起腐蚀问题。

二氧化碳与水中的氢离子反应,生成碳酸,进而与金属表面发生化学反应,导致金属腐蚀。

尤其是在高温、高压环境下,二氧化碳腐蚀问题更为突出。

二、对策为了有效避免和控制油田注水系统的腐蚀问题,需要采取以下对策:1. 材料选择选择耐蚀性能好的材料,如不锈钢、钛合金、镍合金等,在设计和制造注水设备时,尽量避免使用普通碳钢等容易受到腐蚀的材料,以延长设备的使用寿命。

2. 表面涂层对于金属材料,可以在表面进行防腐蚀涂层处理,如喷涂、镀层等,以形成一层保护膜,减少金属表面直接与水接触的机会,降低腐蚀风险。

3. 添加缓蚀剂在注水系统中添加合适的缓蚀剂,可以有效减少腐蚀的发生。

缓蚀剂可以形成一层保护膜,阻断金属与水接触,减缓腐蚀的速度。

4. 控制水质定期监测和改善注水水源的水质,合理控制含氧量、硫化氢含量、二氧化碳含量等指标,降低腐蚀的风险。

5. 优化运行合理设计注水系统的运行参数,如流速、压力等,避免过高的流速和压力对金属构件造成冲刷和损伤,降低腐蚀风险。

油水井腐蚀原因分析及防护

油水井腐蚀原因分析及防护

油水井腐蚀原因分析及防护随着我国经济的发展,对石油的需求量也越来越大,使得我国的石油行业面临越来越大的压力和挑战。

石油公司不断研发石油开采技术,增加石油的开采量。

目前,我国的石油开采技术在国际上已经属于领先的地步,但是,开采技术仍然存在不足之处,需要进行改进。

本文主要介绍了石油开采中油水井腐蚀的原因以及一些防护措施。

标签:石油开采;油水井;腐蚀原因;防护措施前言油水井即是依靠油机和井下有杆泵将油从地表才到地面的油井。

油水井在使用过程中会逐渐地堆积水垢,又由于油井的工作环境复杂恶劣。

油井中的水垢会越积越多,最后形成腐蚀,腐蚀后会在井管上留下垢物。

当油井遭到腐蚀后,会影响油井的使用效果,降低开采效率,以及油田的经济效益。

所以针对油水井的腐蚀,应该采取合理有效的防护措施,使油水井免遭腐蚀侵蚀,从而可以延长油水井的使用寿命,提高油水井的开采效率,增加经济效益。

要想找到合适的防护措施,首先必须找到油水井腐蚀的原因,从而根据油水井腐蚀的原因找到相应的防护措施,才能使油水井免受腐蚀。

1、油水井的腐蚀现象通过对油水井腐蚀现象进行研究可以得出油水井腐蚀的原因。

目前,从我国已经腐蚀的油水井井下的腐蚀现象中发现油水井腐蚀的现象最为严重。

油水井的腐蚀情况主要有以下几种,油管抽油杆遭到腐蚀,严重者还会断裂,使石油开采工作难以进行。

套管上腐蚀物卡泵,影响油水井的使用效果,还有一种就是套管穿孔。

据相关考察资料发现油水井的井管随着井下的深度增加腐蚀程度也在逐渐增加。

当深度超过3000米,油井井管的内壁上几乎都是垢物,几乎快完全堵塞了井管。

井管中的腐蚀物主要是铁的氧化物。

垢物在井管上给油田的开采带来了困难,不但降低了油田开采的效率,还会浪費能量,增加成本。

而且还会损失油水井自身,更换油水井的井管不仅浪费时间依然会增加成本。

2、油水井的腐蚀原因油水井的腐蚀原因从腐蚀的现象中可以看出,也可以从腐蚀物的化学成分中分析出来。

油水井的腐蚀原因主要有以下几个方面。

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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

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